甘蔗收割机发展趋势

2024-08-05

甘蔗收割机发展趋势(共5篇)

1.甘蔗收割机发展趋势 篇一

农作物病虫情报

广州市番禺区测报站 第一期 2012年3月12日

2011年甘蔗病虫害发生趋势及防治意见

根据近期对我区田间病虫调查的材料及气象情况的分析,预计今年我区甘蔗主要发生的虫害有:条螟、黄螟、大螟、二点螟、蔗龟、蚧壳虫、棉蚜虫、蔗飞虱、蔗蓟马、羽爪螨、跗线螨等;病害有:凤梨病、根腐病(茎基根腐病)、梢腐病、赤条病及嵌纹病等。

一、发生程度预测

偏重发生的有:大螟、黄螟、蔗龟、棉蚜虫、蚧壳虫、跗线螨;中等发生的有:条螟、二点螟、羽爪螨、蔗蓟马、凤梨病、梢腐病、赤条病、根腐病(茎基根腐病);局部田块发生的有:蔗飞虱和嵌纹病。

二、第一代条螟的发生期预测

成虫期 “花叶”期

始盛期:3月17—24日 3月28日—4月2日 高峰期:3月25—30日 4月6—9日 盛末期:4月1—6日 4月13—16日

三、分析依据

1.条螟:根据3月5—8日调查榄核、大岗、东涌及桥南等四个镇街种植甘蔗的田块,总虫蛹47头,其中预蛹44头占93.6%,一级蛹2头占4.26%,二级蛹1头占2.12%,合计化蛹率为6.38%(去年为10.71%),由于1月份的平均气温为12.4℃,比历年平均偏低1.5℃,月降雨量54.5毫米,比累年平均值偏多4成,因此 预计化蛹进度比去年同期约迟3—4天。

2.大螟及黄螟:根据近期田间调查,部分早种的甘蔗,目前已有少量大螟和黄螟为害,枯心率为5—6%,比去年稍重。

四、虫害的防治意见

由于蔗螟发生量较大,越冬死亡率低,因此必须密切注意虫害发生情况,及早落实好各项防治措施。

1.条螟在药剂防治上,要注意合理用药,要抓准在“花叶”盛发期进行施药,在主治条螟的同时兼治蓟马和棉蚜虫。可选用以下药剂:

(1)40.8%毒死蜱乳油(乐斯本)1:2000倍;

(2)15%三唑磷〃哒螨灵乳油(蔗虫螨净)1:1000倍;(3)20%威宝(杀虫单阿维微乳剂)1:1000倍;(4)15%三唑〃阿维菌素乳油(超力)1:500倍。

2.蔗龟密度大的田块,建议在种植前或出土为害高峰前施药,可选用以下药剂进行防治:

(1)亩用3%呋喃丹(克百威)粒剂4—5公斤均匀撒施蔗床处后覆盖薄土;

(2)亩用40%辛硫磷乳油0.25公斤,加水250公斤淋施蔗床处。

五、病害的防治意见

1.凤梨病:由于甘蔗在苗期较易感染凤梨病,建议用50%的多菌灵1:600—800倍药液进行浸种消毒,浸种时间约5—10分钟。

2.根腐病:在发病初期可用50%多菌灵1:600倍,或15%敌磺钠(敌克松)1:1500—2000倍淋施蔗床位。

3.梢腐病:可选用66.8%霉多克(拜耳)1:1500倍,或39%恶甲霜1:800—1000倍,或20%恶霉灵(土菌消)水剂1:800—1000倍进行防治。

4.赤条病:在发病初期,可选用72%细菌特克1:1500倍,或50%细菌铲除灵1:1000倍药液,或72%农用连霉素1:2000倍药液喷 2 施,对该病有较好的防治效果。适应角色转变,扎实开展

团的工作

———共青团铁东区委书记的述职报告

2011年是适应角色转变、思想进一步成熟的一年。这一年,自己能够坚持正确的政治方向,紧紧围绕党的中心,立足本职岗位,较好地完成本线的工作任务。自己政治觉悟、理论水平、思想素质、工作作风等各方面有了明显的进步和提高。总的来说,收获很大,感触颇深。

一、以德为先,进一步提升个人思想素质

过去的一年,我以一个共产党员的标准,以一个团干部的标准严格要求自己,在个人的道德修养、党性锻炼、思想素质上有了很大的进步。一是道德修养进一步提高。作为一个团干部,我的一言一行、我的自身形象将直接影响到团委各成员,甚至更广大的青少年。因此,在日常的工作和生活中,我每时每刻提醒自己,从小事做起,注重细节问题,做到干净做人、公正做事,以平常心看待自己的工作,要求自己在工作中诚实、守信、廉洁、自律,起好表率作用。二是党性锻炼得到不断加强。不断加强自己的党性锻炼,我严格按照《党章》和《中国共产党党员纪律处分条例》来要求和约束自己的行为,牢记党的宗旨,在团的工作中,以广大青少年的权益为出发点,务求时效。三是政治思想素质不断提高。一年来,我继续加强学习,积极参加理论中心组学习,经常自发利用休息时间学习,积极参加团省委组织赴井冈山革命传统与理想信念教育专题 培训班、区委区政府组织赴清华大学县域经济培训班,通过“看、听、学、思”,进一步加深了对马列主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想的理解,进一步系统掌握了党在农村的路线、方针、政策以及对共青团工作的要求。特别是党的十七届六中全会以来,我通过学习原文、听专家讲课等,开拓了思想新境界,政治思想素质有了新的飞跃。

二、以能为先,进一步加强组织工作能力

在上级领导的信任和支持下,我本人也自加压力,抓住一切机会学习,注重与同事、与兄弟单位团委书记的交流,虚心请教,不耻下问,使各项工作都有序地开展。一是工作的统筹安排能力不断加强。我尽量做到工作提前一步,有计划、有安排、有预见性,保持思路清晰和决策的科学,力求操作有序,顺利开展。二是工作的协调能力不断加强。在工作中,我注重与上级的及时衔接、汇报,同时也注重与基层的交流沟通,听取多方意见和建议,从大局出发,对上做好配合,对下做好团结。三是有创新地开展工作。在工作中,我注重不断创新,使工作保持生机,使管理不断趋向人性化、合理化。

三、以勤为先,进一步提高团的业务水平

担任团委书记以来,认真了解情况、掌握知识,积极向团委领导、向前任书记学习、请教,了解团情、团史,努力掌握团的基本运作方式程序,便于更好地开展工作。加强沟通了解,增加感情,深入基层,了解基层团组织和团员青年的有关情况,以“活动”来 强化自己的知识和水平。一年来,我立足以活动来促使自己尽快适应角色,迎接挑战。今年五四,团区委以全区人居环境整治为依托,以“五四火炬传承九十二载生生不息,铁东青年投入人居环境立志强区”为引领,积极开展了“共青团路,红领巾街”,“铁东青年林”等一系列活动。在活动中,增长了知识,深化了理解,使自己对团务工作有了全面的、系统的提高,为今后更好地提高团的业务水平打下了坚实的基础。

四、以绩为先,进一步完善团的组织建设

把《关于进一步深化“党建带团建”工作的实施意见》落到实处,把党的要求贯彻落实到团的建设中去,使团的建设纳入党的建设的总体规划。依托党建,从政策层面来解决和落实基层团组织存在的问题和困难。一是基层团干部的待遇问题。积极争取党组织在团干部配备上的重视和支持,基层团干“转业”得到了很好的安排(叶赫的荣威,住建局遇良,卫生局王国宴等);二是解决好基层团组织活动的经费问题。积极争取专项,今年为每个乡镇街道从团省委争取经费三千元,共计三万六千元;三是团的基层组织格局创新工作。按照“1+4+N”模式,通过换届调整选配了大批乡镇(街道)团干部,变原有的“团干部兼职”模式为现在的“兼职团干部”模式,提升了基层团组织的凝聚力和战斗力。此次工作得到了团市委的充分认可,2011年四平市组织部班工作会议在我区召开。

以服务青年需求为目的,从单一组织青年开展活动转到生产环节,开展就业培训、创业交流、贫富结对;以服务党政中心为目的,发挥团组织自身优势,引导青年树立市场意识和投资意识,强化科技意识和参与意识,投身知识化、信息化和现代化、文明创建、环境整治、植绿护绿、社会治安等活动,把党政思路实践好。突出做好当前新兴的农村、社区和非公经济组织建团工作,延长团的工作手臂,丰富团的组织形式。先后与农联社、吉林银行等多家金融机构积极协调,为青年创业就业提供帮扶支持。特别是吉林银行的“吉青时代”小额贷款项目更得到团省委的无偿贴息。

五、以廉为先,进一步保持清正廉明形象

作为新任职的年轻干部、党员干部,我既感受到了组织的信任与关怀,同时也感受到了责任重大。我区在党委和政府的带领下,励精图治、奋发图强,取得了辉煌的成绩。越是这种时候,就越需要我们这些干部保持清醒的头脑,保持共产党员的先进本色。深知,作为一级干部,应该努力做到“清正廉洁”。古人说“物必自腐而虫生”,腐败现象表现上看来是经济问题、道德问题,但深层次的原因却是理想信念出了问题。要不断加强实践锻炼,要结合党的历史经验、改革开放和社会主义建设的实践以及自己的工作和思想实际,来刻苦磨炼自己。勇于剖析自己,积极开展自我批评,净化自己的灵魂。不断增强拒腐防变意识。在思想上、在行动上、生活中争作表率。在团区委开展“争做勤廉表率,竭诚服务青年”主题教育,召开机关党风廉政建设宣传教育活动动员会,全面启动党风廉政建设宣教活动。按照学习贯彻区委、区纪委关于党风廉政建设和反腐败工作的部署和要求,学习党的十七届六中精神,强化组 织领导,制定工作计划。我们根据2011年党风廉政建设责任制考评要求,为了做好党风廉政建设和反腐败工作,成立了团区委党风廉政建设领导小组,并由我任组长。按照“一岗双责”的责任要求,明确了单位正职领导作为第一责任人,每年约谈团干部一次,就有关廉洁从政个人“不准”和“禁止”行为适时对所管的团干部进行廉政谈话。

在2012年即将到来之际,共青团区委迎来组织部考核组,对共青团区委一年来的工作进的实地测评,感谢组织的帮助与关怀,今后我们更要自觉地接受组织的监督与考核。铁东区的发展已经取得了令人瞩目的成就,而今又开始了新的征途。广大青年有幸成为亲历者,成为追随者,同时我们也是共享发展成果的受益者。我们应该心怀感恩,心存畏惧,“做一个组织和群众信赖的人,做一个同事和朋友敬重的人,做一个亲属子女可以引以为荣的人,做一个回顾人生能够问心无愧的人”。我们要牢记党的宗旨,全面贯彻党的方针路线,高举中国特色社会主义伟大旗帜,弘扬“攻坚克难、求富图强”的四平精神,坚定不移的实施 “五区”战略的发展规划,为建设富裕和谐新铁东的伟大目标而不懈奋斗。

2.甘蔗收割机发展趋势 篇二

我国从20世纪70年代开始对甘蔗自动化收获技术进行研究,经过近40年的不懈努力和改进完善,在切段式甘蔗联合收割机和整杆式甘蔗联合收割机技术方面已经取得了很大成就。由于我国甘蔗种植区域地形以及生长环境等多方面复杂条件的限制,甘蔗联合收割机在生产应用中仍存在一些问题。为此,对目前我国甘蔗联合收割机存在的一些突出问题进行了简要综述[1,2],并提出改进建议。

1 甘蔗联合收割机整机适应性问题

我国甘蔗种植主要分布在广西、广东和云南等地,种植地形复杂,田块一般较小,地头可供甘蔗联合收割机调头的空间较小,大部分以丘陵地形居多。在甘蔗收获期间,这些地区气候变化无常,晴天、阴雨天气经常交错变化,机器的适应性问题比较突出:一是整机的尺寸与实际需求有偏差,整机太长、太宽都会造成作业困难,甚至无法工作;二是土壤压实过度,目前的甘蔗联合收割机质量轻者3.5~4.5t,重者达6~7.5t,在某些情况下容易把甘蔗地的土壤压实,使其板结不利于来年甘蔗生长;三是对甘蔗植株的复杂生长状况(直的、弯的,长的、短的、正的、歪的、倒伏地面等等)的适应性有限;四是全天候作业特性不足,机器在晴天或阴雨天的作业性能变化较大;五是甘蔗联合收割机与甘蔗种植工艺衔接紧密程度不够:甘蔗联合收割机的工作行距等技术参数不能很好地适应多种甘蔗种植工艺,机具与工艺之间的矛盾突出[3]。

2 切割质量问题

2.1 甘蔗破头率问题

我国宿根蔗的种植面积占甘蔗种植总面积的2/3以上。宿根蔗生长的好坏直接影响甘蔗下一季度发芽率,从而影响甘蔗产量。考虑到翌年萌发宿根蔗的出苗率,目前我国对甘蔗联合收割机作业质量的一项指标要求是,宿根蔗破头率应低于20%[3]。经过大量的调研发现,影响甘蔗联合收割机破头率的主要因素有以下几个方面。

2.1.1 甘蔗切割器的切割图不佳

甘蔗切割器的切割图是设计甘蔗切割器的重要依据之一,也是甘蔗切割质量的一个间接反映。甘蔗切割器的工作参数(刀盘转速n,切割圆盘刀的圆周速度Vt和机器前进速度Vs)设计非常重要,切割图理论的一般设计原则为:可靠切断甘蔗,不漏割,不重割。这就要求切割圆盘刀的圆周速度Vt要大于一个临界值,如16m/s;切割圆盘刀的圆周速度Vt与联合收割机前进速度Vs的比值Vt/Vs 要在一个合理的取值范围内,如19~21(不同情况取值范围不同)[4]。如果甘蔗切割器的工作参数设计不理想,其切割图效果就不会理想,常见的切割图形态分布不好,重割区严重不合理,造成甘蔗破头率居高不下等。

2.1.2 切割器的结构和性能参数不合理

切割器的结构和性能参数主要包括刀片刃角、刀片切割角、刀盘倾角、刀片数量和刀片耐磨性等。切割器的刀片刃角、切割角和刀盘倾角等参数的设计直接关系到切割器的工作效率、切割功耗和甘蔗断口表面的整齐性及甘蔗破头率等,刀片数量也直接影响其整体工作性能,刀片耐磨性对其工作可靠性和工作稳定性影响很大,刀片材料选择和优良的热处理同样十分重要。这些结构和性能参数对甘蔗联合收割机的破头率影响很大。

2.1.3 甘蔗地形影响

甘蔗种植地块碎石参混和地面凸凹不平等复杂地形对甘蔗联合收割机破头率也有直接影响,如甘蔗种植垄沟的不平整会引起甘蔗破头率的变化。蔗田地面不平整,甘蔗切割器会产生不规则的振动或晃动,甘蔗宿根的破头率就会增加;蔗田碎石参混严重时,甘蔗联合收割机的收获质量和工作效率等工作性能明显下降,甘蔗宿根的破头率会显著增加。

2.1.4 切割器工作状态失常

甘蔗联合收割机行进作业时,承载切割器的机构稳定性和可靠性直接影响甘蔗切割作业;动态颠簸或摇晃等干扰因素会导致切割器工作状态失常,造成甘蔗切割质量下降,如切口处拉裂或撕裂等。

2.2 切梢损失率问题

甘蔗联合收割机上都设有切梢装置,安装在甘蔗联合收割机的前上方。这些装置一般工作比较可靠,关键问题是切梢部位的正确选择。糖厂希望切梢部位往下移,蔗农希望切梢部位往上升,要满足双方的要求并不容易。根据国家有关规定要求,在甘蔗生长点以下10~15cm处切除蔗梢。由于甘蔗生长情况复杂等因素,经常出现甘蔗高低不一的情况。目前甘蔗联合收割机切梢装置高低位置主要通过人工操作来调整完成,在收割过程中不能根据甘蔗各株的高低按需随动,正确、灵活和快捷地调整切梢装置高度,只能保持一个大多数甘蔗高度的位置。因此,经常会出现低于甘蔗联合收割机瞬间切梢位置的甘蔗蔗梢得不到合理的切除,高于甘蔗联合收割机瞬间切梢位置的甘蔗蔗梢受到过度切除的现象。如果过多地考虑糖厂要求,出于安全就必然会带来切梢损失率过大的问题[3,5,6]。

3 剥叶问题

整杆式甘蔗联合收割机核心技术之一就是剥叶,如何使剥叶机构能正常、持久地工作,并在工作过程中能使甘蔗顺畅地通过,不造成堵塞,成为整秆式甘蔗联合收割机成败的关键。首先是剥叶机构必需能正常、持久地工作,剥叶要干净、不伤甘蔗,其含杂率要在国家规定的5%以下;其次是剥叶机构适应性要强,不仅要适应各种类型的甘蔗,而且要适应不同的气候。这就对剥叶机构提出了较高的要求。整秆式甘蔗联合收割机剥叶机构要解决剥净率和防堵塞问题。堵塞问题主要是收割时刀盘把土块、地上的甘蔗叶、杂草等一起连同甘蔗送入剥叶机构等原因所引起的,所以应在甘蔗割后的输送过程中把土块、蔗叶等杂物阻隔,不要出现拥堵和进入剥叶机构的现象,但又不能妨碍甘蔗的正常运动。目前,甘蔗联合收割机多采用橡胶等柔性材料作剥叶元件,其存在的主要问题:一是剥叶齿的疲劳问题。剥叶齿在进行剥叶的工作中受非稳定的循环变应力作用,容易产生疲劳失效,最终导致剥叶齿不能有效剥叶;二是剥叶齿的磨损和老化问题。剥叶齿在工作过程中与甘蔗产生很大的摩擦驱动力,在驱动甘蔗前进的同时,剥叶齿本身也会受到磨损变形;另外剥叶齿在较高温度影响下、在尘土以及其它杂质接触的过程中也极易老化,最终造成剥叶齿断裂,失去剥叶能力。三是不同天气的剥叶效果差异极大,晴天剥叶效果还不错;但是雨天甘蔗潮湿后的剥叶效果不好,导致剥净率下降的幅度较大[3,7,8]。

4 输送机构的缠绕堵塞问题

在甘蔗联合收割机工作过程中,输送机构旋转件两端部很容易缠绕甘蔗叶,其原因是:一方面是由于甘蔗叶的柔韧性好,甘蔗较长、叶面较宽易于缠绕;另一方面旋转件被甘蔗叶包围其中,甘蔗叶很容易缠绕在这些机件上,使剥叶机构工作效率下降,甚至无法正常工作;有时还会发生摩擦燃烧,有的甘蔗叶碎屑被挤进端部轴承内部,造成轴承损坏,严重影响甘蔗联合收割机工作可靠性[9]。

5 除杂系统的通畅问题

甘蔗联合收割机的除杂系统主要是依靠风机的风力进行杂质清除,其工作方式有两种:一种是在甘蔗剥叶被抛送后,在甘蔗下面用大中型风机的强风将蔗叶和杂质吹出机外;另外一种方式是通过在通道顶部安装的轴流风机产生的负压吸力,把气流流道中的蔗叶和其它杂质吸入轴流风机,然后通过轴流风机向上吹送,抛出机外。大中型风机的气流在机内有时方向不太确定,杂质不易沿着设计的出口吹出,故其除杂率不高。轴流风机具有除杂率相对较高和杂质出口易控制的特点而得到了较为广泛的应用。在切断式甘蔗联合收割机上,甘蔗的除杂效果很好,达到了糖厂要求的含杂率。在整秆式甘蔗联合收割机的除杂系统中,由于剥下的蔗叶较长,在使用轴流风机除杂过程中,杂质和蔗叶要从其叶片间穿过,特别是当收割的蔗叶较青、较长和甘蔗表面较湿的情况下,易出现轴流风机入口部位缠绕和堵塞现象[10]。

6 改进建议

1)在现有系统设计的技术基础上,组织多学科、高水平和高能人联合的设计团队,以新的设计理念、新的设计方法和新的设计标准,对甘蔗联合收割机的整体适应性进行系统优化设计,尽快解决目前存在的整体适应性问题。

2)将优化设计和生产性能试验相结合,采用反复完善的设计方法,对甘蔗切割器的结构参数和性能参数进行大量的改进设计和性能试验,尽量从机器本身方面解决甘蔗破头率问题。

3)采用高可靠性、高性能的自动控制技术(如计算机视觉识别技术等),来解决甘蔗联合收割机切梢损失率问题。

4)采用新型剥叶原理、剥叶材料以及剥叶系统各元件性能优化组合方式来解决剥叶问题。

5)在输送系统容易出现缠绕和堵塞的部位,尽量设计有效的保护装置,减少蔗叶或杂质进入输送机构端部的概率,以避免输送机构的缠绕和堵塞。

6)在蔗叶和杂质进入风机的前端设计高速切碎装置(或者设计新的强制分流防堵装置),实现对较长蔗叶的预切碎或堵塞的预排除,以解决风机除杂堵塞问题。

摘要:随着我国甘蔗生产全程机械化技术的进步,甘蔗联合收割机得到了迅猛发展,近年来取得了突破性成就,但也存在一些突出问题。为此,通过大量的文献资料和实际生产情况调研,简要总结了当前我国甘蔗联合收割机生产和研发领域中存在的一些关键问题,并结合理论研究和科研实践经验对这些问题进行了初步分析,提出了相应的改进建议。

关键词:甘蔗,联合收割机,关键问题,分析,建议

参考文献

[1]区颖刚,彭钊,杨丹彤,等.我国甘蔗生产机械化的现状和发展趋势[C]//纪念中国农业工程学会成立三十周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE2009)论文集,2009:1-4.

[2]甘蔗联合收割机的应用技术及发展趋势[J].装备制造技术,2009(10):126-127.

[3]黎家金.整杆式甘蔗联合收割机研制若干问题浅探[J].广西农业机械化,2009(3):8-9.

[4]徐盛学,杨家军.甘蔗收割机根部切割器结构动态设计[J].广西机械,1998(3):9-17.

[5]杨丹彤,黄世醒.我国甘蔗生产机械化技术与装备探讨[J].现代农业装备,2004(5):9-11.

[6]游建华,方锋学,陈引芝,等.广西甘蔗生产机械化现状及发展对策[J].中国糖料,2008(4):69-72.

[7]Li,S.P.,Y.M.Meng,et al.Research on the workingmechanism and virtual design for a brush shape cleaning ele-ment of a sugarcane harvester[J].Journal of Materials Pro-cessing Technology,2002,129(1-3):418-422.

[8]Meng,Y.,Y.Chen,et al.Research on the orthogonal ex-periment of numeric simulation of macromolecule-cleaningelement for sugarcane harvester[J].Materials&Design,2009,30(6):2250-2258.

[9]Roberto Savio Marchini.Sugar cane harvester:USA,US20100307121A1[P].2010-12-09.

3.甘蔗收割机发展趋势 篇三

张让琴[1] 王友富[2] 铁万祝[2] 刘大章[2](1、四川省农业厅 四川成都 610000

2、四川凉山州亚热带作物研究所 四川米易 617201)

摘 要 进入新世纪四川甘蔗糖业面临的形势严峻,白糖生产基地向气候条件较好的攀西蔗区转移,但由于甘蔗糖业仅是脱贫产业,并非致富产业,在产业竞争中处于劣势,发展状况不佳,面积大幅下滑,糖业生产面临诸多的问题和困难。目前糖价大幅回升,在机遇面前需认真思考发展对策。关键词 四川 甘蔗糖业 新世纪 发展 对策

0 引言

历史上四川曾是我国重要的蔗糖生产基地,据报道,1919年四川糖产量9万吨,占当时糖产量的69.2%,主产区的内江因此成为全国闻名的“甜城”;1949年植蔗面积31.5万亩,70~80年代发展到70万亩,1978年达85.5万亩,为历史最高纪录。新中国成立以来,随着广东、广西、福建及云南等省蔗区的异军突起,四川甘蔗糖业的地位逐步下降,进入九十年代后,受糖价和产业结构调整的冲击,四川甘蔗面积逐年下滑,糖业已全面萎缩,白糖厂纷纷倒闭。进入新世纪后,四川省内地只剩下一些小型红糖厂,全省的白糖生产主要集中于攀西蔗区。四川糖业生产环境

1.1 攀西蔗区

攀西蔗区地处金沙江及其支流安宁河和黑水河流域,属南亚热带季风气候,年均气温17~23℃,年降水量960.5~1047.8mm,无霜期340~365天,日照时数2164.2~2709.2小时,日照率49~62%,太阳辐射量大,达120~140千卡/cm2.年,生理辐射为55~60千卡/cm2.年,≥10℃活动积温5000~8000℃,无霜期335天以上,年较差小,为12.9~14.5℃,日较差大,达10~20℃,相对湿度60~75%。降雨分布不均是本区最大的特点,冬春干旱少雨,降雨量不足全年的10%,而夏秋温暖湿润,降雨最多达90%以上,因此抗旱植蔗特别是解决苗期抗旱是蔗区植蔗生产的主要问题。1.2 内地蔗区

四川内地蔗区主要分布于沱江、岷江、长江、嘉陵江、涪江和渠江流域,属中亚热带湿润季风气候,为四川传统的老蔗区。该区年均气温16.0~18.6℃,年降雨量855.3~1367.6mm,全年多云雾,年日照时数1088.9~1542.1小时,≥10℃活动积温5000.8~6216.7℃,霜期17~89天。内地蔗区的特点为夏秋季温暖湿润,降水量占全年的70~75%,光热资源集中,夏季≥30℃的日数达60~90天;冬春略显干旱,降水量占25~30%,并常有霜冻低温和寒潮侵袭。内地蔗区土壤以紫色土为主,地势相对平坦,交通运输便利,土壤有机质含量相对较高,灌溉条件较好,适宜种植甘蔗。新世纪四川甘蔗糖业生产状况

2.1 四川糖业由内地向攀西转移

2000年眉山白糖厂停榨,标志着四川内地30多家糖厂全部停榨倒闭。跨入新世纪后四川糖业仅剩下攀西蔗区的7座白糖厂和内地的一些小型红糖厂,2004年宁南糖厂合并解散,全省白糖厂仅剩6座。目前四川内地共有小型糖厂100多家,甘蔗种植面积稳定在30~40万亩左右。攀西蔗区6座糖厂分属于米易、宁南、德昌和会东4县的6家企业,主要生产白糖,植蔗面积10~15万亩;另会理和金阳两县有5000亩左右的红糖产区。内地蔗区由于温光资源较差,甘蔗产量和糖分难以提高,蔗糖业难以发挥其优势;而攀西地区因其气候条件优越,平均单产和蔗糖分均处于较高水平,被确定为四川省的蔗糖生产基地。2.2 植蔗面积总体呈下降趋势

内地蔗区,2001年有植蔗面积33333 hm2左右,2002~2003年,蔗糖业经历了价格上的最低潮,此后糖业生产受到重创,植蔗面积不断下滑,至2005年,植蔗面积下降到20000 hm左右。攀西白糖产区,222001/2002榨季,植蔗面积8932 hm(见下表),工业总产70593吨;2002/2003榨季植蔗面积9434 hm,工业总产791407吨,为五年中的最好水平;2003/2004榨季,植蔗面积8761 hm,工业总产631487吨;2004/2005榨季,植蔗面积下滑到6702 hm2,工业总产497626吨;2005/2006榨季,植蔗面积不到6667 hm2,为历年最低水平。

表1.攀西蔗区白糖产区2001~2005年植蔗面积和产量统计

榨季 2001/2002 2002/2003 2003/2004 2004/2005 2005/2006 植蔗面积(h㎡)8932 9434 8761 6702 6533

收获面积(h㎡)8918.9 9382.6 8520.7 6510.0--

农业单产(t/ h㎡)

80.6--75.3 78.0--

农业总产(吨)718864

659032 52331

工业单产(t/ h㎡)

82.1 84.3 74.1 76.5

工业总产(t)705930 791407 631487 497626

22.3 攀西蔗区植蔗生产主要集中于旱坡地

近年随着种植结构的调整和蔗糖业经济效益下滑,蔗区蔗粮、蔗果、蔗菜争地矛盾十分突出,旱坡植蔗已成为主要形式,河谷坝地已被经济效益相对较高的反季节蔬菜、果树及其它效益较高的作物所取代,而甘蔗生产主要集中于海拔600~1400m的旱坡地,旱坡地植蔗占总面积的80%以上。2.4 品种状况

2.4.1 甘蔗育种取得较好成绩

进入新世纪,四川省三家育种单位共育成新品种6个,其中省糖料研究所育成品种3个,分别是川蔗22、23、24号,内江农科所育成新品种2个,分别为甜城14、15号,凉山州亚热带作物研究所育成品种1个,为凉蔗1号。

2.4.2 内地蔗区以自育品种为主,植蔗品种由糖蔗向糖果兼用蔗转化

内地蔗区由于热量条件有限,许多优良品种的推广受到限制,品种需具备生长势强、抗寒性好、前中期生长快、早中熟的特点。目前仍以四川自选自育的品种为主,川蔗和甜城系列品种占绝对优势,特别是川蔗6号、17号等一些老品种,久种不衰。近年省内科研所提出糖果兼用蔗的发展思路,并选育出了一些适合内地生产栽培的品种,如甜城15号、川糖89-241等,在生产中的面积比重越来越大,糖果兼用蔗在内地的发展具有较大的市场空间。

2.4.3 攀西蔗区中晚熟品种播种面积有所下降,但依然占主导地位,早中熟新品种的推广速度缓慢

攀西蔗区长期以来植蔗生产一直以中晚熟品种为主,导致开榨之初出糖率较低,糖厂效益不高,进入2000年以后,此种现象依然未能得到充分改善。米易蔗区2001~2004年三个榨季川蔗13号、6号、桂糖11号、云蔗71/388的种植面积分别占总面积的80.78%、66.36%和61.5%,2004/2005榨季下降至50%,一些早熟高糖品种如Roc10、德育80/

27、川糖89/241、89/103、闽糖86/05等,由2001/2002榨季的不到20%上升到2004/2005榨季的50%左右。德昌蔗区川蔗6号一直占绝对优势,2001~2005年川蔗6号的播种面积均在95%以上,德乐1号、川糖89-241等品种仅占5%。会东蔗区川蔗13和F134二品种 2001~2003年播种面积均在80%以上,2004/2005榨季有所下降但仍然占主导地位。宁南华弹蔗区桂糖

11、川蔗13号、F134三品种2001~2004三个榨季播种面积分别占总面积的69%、54.9%和50%,2004/2005榨季下降至40%,一些新品种如Roc16、闽糖86/05、凉蔗1号等得到较大发展,从2001年的30%左右上升到了60%左右。而松新蔗区桂糖11号、川蔗6号、元红33等品种始终保持在80%左右的播种面积。总体上看,中晚熟品种仍然占主导地位,早熟优良新品种的推广速度依然十分缓慢,品种落后的局面未能得到根本改善。2.3 栽培技术措施

2.3.1 攀西蔗区

以抗旱栽培为主,蔗区干湿季节分明,夏秋降雨量达全年的90%以上;冬春干旱少雨,降雨不到全年的10%,且光照充足,多风,蒸发量大,恰为甘蔗播种期和苗期,因此解决播种和苗期抗旱是蔗区抗旱植蔗的关键。主要技术措施入下:(1)、选择抗旱品种特别是苗期抗旱品种,苗期抗旱品种表现为:抗种子和苗期病害,出苗率高,分蘖强,前中期生长快。

(2)平整坡地或修筑梯田,延等高线开沟植蔗,栏截地表径流,减少水土流失。(3)修筑旱地蓄水池或水窖,解决播种和苗期用水。

(4)、深沟宽厢整地:采用1.0~1.5m开厢,捞蔗沟深40~60cm,沟底宽30~50cm。(5)、半旱式播种和地膜覆盖:先将水放入整理好的蔗沟,将沟内土壤调成糊状,采用三至五条龙播种;待湿度适宜时进行覆土盖种,再进行地膜覆盖,以保温保湿。(6)、宿根蔗采五早栽培技术:即早松蔸、早灌水、早施肥、早查苗补苗、早防治病虫。2.3.2 内地蔗区

由于光热条件相对较差,栽培技术上以提高土壤温度,延长甘蔗有效生长期以达到高产的目的。品种上选择抗寒、生长势强、中期生长快、高产、高糖的品种,苗期进行地膜覆盖,全生育期进行多次追肥提苗,多次培土。四川甘蔗糖业存在的主要问题和难点

3.1甘蔗糖业受糖价的市场波动影响较大,抗风险的能力低

上世纪九十年代以来,国际市场糖价下滑,内地糖业企业遭到重创。进入二十一世纪的前三年,糖价一直处于低价位徘徊,四川糖业全面亏损,糖厂债务沉重,生存步履艰难。糖业企业抗风险能力低,很大程度上将风险转嫁给了蔗农,原料收购价格一降再降,极大的刺伤了蔗农种植的积极性,造成2003年以后,甘蔗种植大面积下滑,虽糖价在2004年糖价有所回升,但蔗农心有余悸,植蔗面积难以恢复。3.2 植蔗成本高,产业效益比较低

3.2.1 种植甘蔗投入大

以种植1 hm2新植蔗计算,旋耕机打地费975元/ hm2,开沟理厢1125元/ hm2;用种15000kg/ hm2需3000元/ hm;底肥和追肥用复合肥1500kg/ hm,1350元/ hm,尿素1200kg/ hm,2250元/ hm;农药450元/ hm2;播种、上厢、施肥、除草等田间管理用工150个/ hm2,3000元/ hm2。种植投入共需12150元/ hm2。

3.2.2 砍蔗用工多,劳动强度大,成本高

甘蔗以蔗茎为原料,经济产量较高,收获需进行脱叶、砍伐、去梢、打捆、搬运、上车等繁重的劳动,非个人能单独完成,加之近年青壮年劳动力外出务工较多,蔗区劳动力缺乏,攀西蔗区每1000kg原料蔗的砍工费高达50~80元,大大增加了植蔗成本。

3.2.3甘蔗产业效益比较低

甘蔗糖业仅是脱贫产业,并非致富产业,以每1 hm2产量105000kg计,砍蔗需投入5250元,新植成本12150元,原料收购价按每200元/t计,产值21000元,除去上述成本,净收入3600元。宿根蔗除去整地、播种以及种子等投入,净收入也只有9000元左右。与早市蔬菜、烤烟、蚕桑、水果相比,产业效益比太低。

3.2.4 小户分散种植增加了植蔗成本

四川不论是内地还是攀西蔗区,植蔗都分散到各家各户,每户蔗农植蔗面积仅1/15~2/15 hm2,多的也不过1/3~2/3 hm2,总产超过100吨的大户屈指可数,分散种植难以进行统一的农事操作,在一定程度上增加了植蔗成本。

3.3 旱坡植蔗土壤贫瘠,复种现象普遍

攀西蔗区旱坡植蔗,地势陡峭,交通条件差,大多数坡度在15°以上,灌溉条件差,靠天吃饭现象十分普遍。旱坡地以红、黄壤为主,土质粘壤和粘砂壤,土层瘠薄,有机质含量低。以米易县为例,旱坡地土壤耕作层有机质含量为0.38~1.84%,速效N为0~9.6kg/667m2,P2O5为1.0~3.5kg/667m2,K2O为0.75~5.75kg/667m2。甘蔗的经济效益不高,用于植蔗的土地资源有限,蔗区复种现象十分普遍,许多旱坡地复种均在5年以上。

3.4 新品种的引育不能适应蔗区蔗糖业的发展,品种结构不合理

攀西蔗区虽经多年的品种引育推广,但原有的中晚熟品种依然占主导地位,品种结构不合理,早、中、222

2晚熟不配套,至使糖厂开榨之初出糖率不高,效益差;旱坡植蔗为蔗区的主要方式,但抗旱品种较少,加之蔗区冬春干旱少雨,能够适应蔗区生产的苗期抗旱的品种更少,严重制约了蔗糖业的发展。

3.5 栽培技术水平较低,生产管理粗放

蔗区高产高糖综合配套技术栽培措施够完善,难以做到良种与良法相结合;耕作水平较低,植蔗生产管理粗放,全生育期内只进行一次上厢培土的现象普遍,甘蔗单产较低,蔗农无利可图。3.6 糖厂规模小,工艺设备陈旧,管理落后,效益低

四川现有的6座糖厂,日榨总量为8000吨,平均日榨量仅1000~2000吨,甘蔗入榨慢,进厂困难,榨季耗时长,甘蔗糖分下降;加之设备陈旧,出糖率低,仅11%左右,排名在国内168家糖厂的100名以外;管理落后,能耗高,效益低。对策思考

4.1 提高并稳定蔗价,实行原料收购最低保护价和浮动价

2001~2003年,由于市场因素,蔗区原料收购价一直保持在每1000kg150元左右的低价位,严重刺伤了蔗农种蔗的积极性。目前应抓住糖价处于高价位的有利时机,提高并稳定原料收购价,让蔗农得到实惠;实行原料收购最低保持价或根据糖产品交易情况对原料收购实行浮动价,以刺激蔗糖业的发展。4.2 重视同育种单位协作,加强品种的引育,改善品种结构

四川蔗区气候独特,外来品种难以适应本地气候条件,致使蔗区经多年引种但收效不大。重视同省内育种单位的协作,选育适合蔗区植蔗生产的优良品种,改善品种结构,实现早、中、晚熟配套,提高出糖率以增加高糖厂效益。同时加强对国内优良品种特别是抗旱品种的引种试验,以改善蔗区品种落后的状况。4.3 建立稳定的原料生产基地

对种蔗大乡,给予优惠政策;种蔗大村或社,改善其基础条件,修善交通、水利等基础设施;种蔗大户,给予良种和一定资金的扶持,建立乡、村社、农户三级良种繁育基地和原料生产基地。提高原料生产的集约化水平,降低植蔗成本。

4.4 探索河谷坝地高效益植蔗间套模式

采用适当的厢宽和适当的播种时期,以甘蔗为主间种或套种早市蔬菜,在保证早市蔬菜有较大收益的同时发展甘蔗原料生产,增加复种指数,充分利用资源提高单位面积土地的经济效益,使蔗糖生产重返河谷坝地。

4.5 加强基础设施的建设和改造,提高栽培技术水平

加强蔗区道路、水利设施的建设和改造,修建旱地蓄水池,解决苗期用水;积极探索抗旱植蔗栽培技术,改良土壤,增施有机肥,进行配方施肥,加强田间管理和甘蔗病虫害的综合防治,实现良种与良法配套,努力提高单产,降低成本,增加蔗农收入。

4.6 充分利用甘蔗加工副产物,增加糖厂收入,提高糖厂效益

加工副产物的利用是糖厂的一项重要收入来源。充分利用蔗渣、废蜜、滤泥以及煤渣等加工副产物,开发相应的产品,既能增加糖厂收入,提高效益,又能解决副产物及废物对环境带来的污染。4.7 加强糖厂经营管理,理顺关系,提高糖厂对蔗农的服务质量

加强糖厂内部管理,降低生产成本,提高工作效率。理顺糖厂和蔗农之间的关系,切实解决蔗农拿票难、原料进厂难等实际问题,提高蔗农种蔗积极性。4.8 广开思路,开辟甘蔗新用途

近年随着能源危机加剧,能源甘蔗倍受重视,在糖价较低的情况下,利用甘蔗生产酒精也是值得探索的出路之一;充分甘蔗及副产物的利用价值,发展四川甘蔗糖业,值得思考。

参考文献

4.甘蔗收割机发展趋势 篇四

甘蔗是我国制糖工业的主要原料之一,但目前甘蔗收获仍处于手工收获阶段,因此研制甘蔗联合收割机有着重要的意义。断尾(即切断甘蔗尾梢)是甘蔗收获中一个重要的环节,甘蔗尾部含糖量低、青叶多,如果不切掉它,一方面会因蔗叶多堵塞甘蔗传输通道而影响整机效率;另一方面,它的存在会影响制糖过程中甘蔗糖分的析出。因此在甘蔗收获时,需切除甘蔗尾梢。本文研究的甘蔗收割机采用前置式断尾机构[1],当收割机前进时,甘蔗通过前端带弧度的扶蔗尾导向杆将目标甘蔗顺畅地扶起,断尾刀在两侧将尾部砍断。为此,本试验对影响断尾质量和切割功耗的三因素(进给速度、刀盘转速和刀盘悬伸长度)进行了试验研究。同时,对3种不同的圆盘式断尾刀具进行了切割试验,为进一步分析其他部件提供了原始试验数据。

1 试验设备

本试验的断尾装置采用单刀盘结构,如图1所示。带滚轮结构的甘蔗进给夹持装置如图2所示。试验采用3种断尾工具,即木工锯片、刀盘+调制钢刀片、刀盘+工具钢刀片,采用功率表记录断尾功率。其他试验装置为甘蔗进给动力装置、减速器、断尾动力装置、进给调速装置、游标卡尺、直尺和试验用甘蔗。

2 切割参数的试验研究

2.1 试验设计

根据前人相关研究可知,影响切割器切割的主要因素有收获机行走速度、砍蔗刀盘转速、刀盘前倾角、刀片数量、刀片切割角、刀片刃角及刀片长度。试验根据试验条件及实际经验,着重考察进给速度(因素A)、刀盘转速(因素B)和刀片悬伸长度(因素C)3个因素,进行单刀盘正交试验研究,测出不同参数组合下的断面情况及功率消耗,试验刀盘直径为200mm。以每根甘蔗切割后断面的毛刺长度、茎肩数(即蔗尾被切断后断面存在的台阶数)和单位直径的功率消耗作为评价指标,选用L25(56)安排正交表。各试验因素水平如表1所示。

2.2 实验结果分析

2.2.1 综合评分法

综合评分法是多指标试验数据处理方法中的一种,它通过给多个试验结果的指标评分求和,从而转化为一个指标(总分),用单一指标代表试验结果[2],找到各项指标兼顾的最优或较优的因素水平组合。具体方法是采用“加权平均法”,即根据各个指标的重要性来确定相应指标的“权”,然后算出每个实验结果的总分。计算公式为

得分 = 第1个指标值×第1个指标的“权”+

第2个指标值×第2个指标的“权”+……

本文基于熵值法确定权,算出综合得分,按照L25(56)安排每个因素对应不同水平的实验次数,最后将综合得分转化为综合平均得分k1,k2,k3,k4,k5,如图3所示。

从图3可以看出:综合得分随着进给速度增快和刀片悬伸长度的增大呈抛物线变化。当v=0.488m/s(A3)、L=60mm(C2)时,综合平均得分最低;随着刀盘转速的增大,综合得分呈逐渐增加的趋势,当转速最小,即n=900r/min(B5)时,综合平均得分最低。综合得分越低,断尾断面质量越好。因此,综合以上分析得出最优因素组合为A3B5C2,即v=0.488m/s(A3),n=900r/min(B5),L=60mm(C2)。

2.2.2 方差分析

方差分析是通过比较各因素水平变化和试验误差对试验结果的影响,来判断因素对试验结果的影响是否显著。本文采用方差分析各因素对3个切割评价指标试验结果的影响。单刀盘正交试验的方差分析结果如表2所示。

从以上的显著检验和方差分析可知,因素A对指标影响显著,因素B对指标影响高度显著,因素C对指标影响不显著。这说明,刀盘转速和进给速度对断尾效果有较明显的影响,为进一步设计研究断尾机构提供了参考依据。

3 3种断尾刀具的断尾效果比较

用以上分析所得的最优因素组合分别对3种不同断尾刀具进行断尾试验,选取较普遍的断尾截面试验效果图如图4、图5和图6所示。

在最优参数组合下,经过多次试验测得3种断尾工具的试验数据,如表3所示。

从3组断尾效果图来看,用木工锯片切割甘蔗尾梢时,尾梢断面比较平整,但毛刺多,可知甘蔗尾部在被切断时受到较大的切割阻力;用调制钢刀片进行断尾时,蔗尾在被切断后,断面的毛刺既长又多,且断面极不平整,蔗皮被明显撕裂,切断时受到的切割阻力显然比木工锯片切割时要大;用高速工具钢断尾时,断尾效果明显好于前两种情况,断面比较平整,即使多刀砍断时断面也很少有毛刺,茎肩数也比较小。

从3种断尾刀具的断尾功耗来看,采用高速工具钢刀片断尾时,单位直径的功率消耗最小,调制钢次之,木工锯片最大。刀片断尾过程基本是正切与滑切的组合,由于切割速度较快,所以在切断过程中正切起主要作用,而锯片切割则主要是滑切作用。齿刃发挥了切割甘蔗纤维的作用,因此刀片断尾的功耗偏高。调制钢刀片的断尾功耗较工具钢刀片高,是由于前者刀刃厚度较大,工作时对材料产生的单位压力小,致使切割阻力大和功耗大。木工锯片的毛刺长度和断尾截面情况明显好于调制钢刀片,是因为锯片的厚度较薄,锯齿较多,单位时间内甘蔗受到的滑切次数较多。

通过以上分析比较可知,高速工具钢断尾质量最好,切割功耗最小,可作为实际应用中的断尾刀片。

4 结论

1) 通过自制的试验装置来模拟甘蔗收获机在田间实际作业时的断尾过程,进行了刀盘转速、进给速度和刀片悬伸量等3个因素的正交试验。

2) 通过多指标实验处理方法—综合评分法,对实验结果进行处理,得出较优参数组合,即刀盘转速为900r/min,进给速度为0.488m/s,刀片悬伸量为60mm。

3) 通过方差分析,得知刀盘转速对试验结果影响高度显著。同时,分析比较了3种不同断尾刀具的断尾效果,得出了高速工具钢断尾质量最好、切割功耗最小的结论,为实际选用断尾刀具提供了依据。

摘要:以研究甘蔗断尾断面质量及切割功耗为目的,采用试验方法,研究了进给速度、刀盘转速、刀盘悬伸长度对断面质量及切割功耗的影响。应用综合评分法处理实验结果,得出较优参数组合,即刀盘转速为900r/min,进给速度为0.488m/s,刀片悬伸为60mm。通过方差分析得知,刀盘转速对试验结果影响高度显著。同时,探讨了3种不同圆盘切割器的断尾效果,得出工具钢刀片的断尾质量最好且功耗最小的结论。

关键词:甘蔗收割机,断尾试验,方差分析

参考文献

[1]江少杰.小型甘蔗收获机断尾机构创新设计与试验仿真分析[D].南宁:广西大学,2007.

5.甘蔗收割机发展趋势 篇五

甘蔗收割机械化已成为我国甘蔗生产迫切需要解决的问题。由于我国甘蔗种植区域多数是丘陵地带,且受季候风和台风的影响,目前我国市场上还没有适合我国甘蔗种植和收获情况的、具有自主知识产权的甘蔗收获机械产品[1,2]。目前,我国在甘蔗收获机械的研发过程中主要存在效率低、宿根质量差、损失大等问题[3,4]。本文以华南农业大学自主研制的4ZZX-48型整秆式甘蔗收割机为研究对象,根据甘蔗的切割机理、圆盘切割器不漏割的条件和避免多刀切割的条件,分析收割机在收获过程中前进速度与切割器转速的相互匹配关系,以保证收割机的收割效率,减少收割损失,提高宿根质量,为确定甘蔗收割机各执行机构工作参数及其动力传动系统的设计提供重要理论依据。

1 收割机根部切割器的转速

4ZZX-48型整秆式甘蔗收割机的根部切割器是一个安装有6把直刃刀片的单圆盘割刀,由驱动马达、传动箱、刀盘、刀片和刀轴等几部分组成,刀片在刀盘圆周上均匀分布,如图1所示。

假设切割器切割甘蔗时是以刀刃长度方向上的中间点为切割点(如图2所示),则由转动刚体内点的速度与刚体角速度的关系可得切割点的线速度,即

undefined (1)

式中 v1—切割点的线速度(m/s);

ωg—根部切割器的刀盘角速度(rad/s);

R0—刀刃顶点半径(m);

Ri—刀刃根点半径(m)。

由式(1)可求得切割器切割甘蔗时的转速,即

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式中 ng—根部切割器的刀盘转速(r/min)。

刘庆庭对甘蔗切割的理论分析表明,切割线速度对根茬破损影响最大[5]。要减少根茬在切割时的破损,切割线速度必须大于某一切割临界速度。卿上乐在圆盘根部切割器对甘蔗茎秆切割临界线速度的研究中表明,甘蔗茎秆切割的临界速度与甘蔗茎秆的剪切强度、剪切弹性模量以及密度等物理力学特性相关[6],即

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式中 vqc—甘蔗茎秆切割临界线速度(m/s);

τb—甘蔗茎秆的剪切强度(MPa);

ρ—甘蔗茎秆的密度(kg/m3);

G—甘蔗茎秆的剪切弹性模量(MPa);

由式(2)和式(3)可知,要减少根茬在切割时的破损,根部切割器在切割甘蔗根部时应满足的条件为

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由式(4)可以看出,根部切割器的转速受圆盘切割器的直径、安装刀盘的伸出长度以及甘蔗茎秆的剪切强度、剪切弹性模量和密度等因素的影响。

2 根部切割器切割速度与收割机前进速度的匹配

收获过程中,甘蔗被重复砍切所造成的切割损失是甘蔗机械收获损失中的重要组成。造成多刀切割的原因之一是切割器的转速与收割机前进速度的不匹配。因此,要避免收获过程中甘蔗的多刀切割情况,首先要使切割器的转速与收割机前进速度合理匹配。根据文献[5],圆盘切割器不漏割的条件为

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式中 α—两相邻刀片之间的夹角(rad);

β—刀片安装角(rad);

L—刀片在刀盘径向的伸出长度(mm);

γ—刀盘倾角(rad)。

由式(5)可求得

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卿上乐研究指出[6],由于收割机前进速度的波动,加上甘蔗直径、甘蔗株距以及相对于刀盘位置的随机分布,一刀砍断甘蔗的目标往往难以实现,如果允许最多两刀砍断甘蔗,不再砍第3刀,则应满足下面的条件

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式中undefined—甘蔗的平均直径(mm);

vm—收割机收割时的前进速度(km/h);

N —切割刀盘刀片数。

因此,根据前面对根部切割器的转速的分析结果,可确定在保证根茬切割质量的条件下满足避免多刀切割和不漏割条件,以及收获生产率指标要求收割机前进速度的取值条件应为

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由此可以看出,为了避免甘蔗收获过程中产生漏割、撞蔗、切割破坏和损失等问题,除了要考虑根部切割器的结构参数外,还要考虑切割器的运动参数以及与收割机前进速度的匹配等问题。

3 计算实例

4ZZX-48型整秆式甘蔗收割机刀盘结构参数:R0=0.475m,Ri=0.325m,α=π/3, β=0,L=150mm,入土切割时刀盘与地面的刀盘倾角γ=6°~10°。

甘蔗的田间实测数据表明:甘蔗直径均值为26.88mm,最大值为33.35 mm,最小值为19.8 mm,甘蔗直径在20~30mm范围内的占90%以上。由式(4)可以算得,切割器的转速大于508.5r/min。因此,在保证根茬切割质量的条件下,满足避免多刀切割和漏割条件下的收割机前进速度为2.717km/h≤vm≤(26.6~34.9)km/h。

4 试验验证

4.1 试验设备

4ZZX-48型整秆式甘蔗收割机(如图3所示)、转速测试仪(3402,日本TACHO Hi Tester)、数码相机(SONY DSC-P92)和游标卡尺等。

4.2 试验材料和方法

采用广东省博罗县杨村镇平塘水库队种植的YT(粤糖)79-177为试验材料,进行大田收割试验,种植密度为7~12根/m,甘蔗直径在20~30mm范围内的90%以上。试验时,考察收割机在5种前进速度和两种根部切割器转速条件下甘蔗根茬的切割质量。

4.3 试验结果与分析

试验结果表1所示。试验结果表明:切割器低速(小于500 r/min)切割时甘蔗根茬的切割质量较差,根茬有撕裂现象,切口不平齐;当收割机的前进速度较慢而切割器转速较高(大于500 r/min)时,出现多刀切割现象;而当收割机的前进速度较快而切割器转速较低(小于500 r/min)时,出现漏割和撞蔗的现象。因此,在保证根茬切割面质量(切割器转速大于500r/min)的条件下,收割机前进速度较快时,切割器的转速也应相应较快,这样才能避免或减少多刀切割和漏割现象。

5 结论

本文根据甘蔗的切割机理、圆盘切割器不漏割的条件和避免多刀切割的条件,分析了收割机在收获过程中前进速度与切割器转速的相互匹配关系,并以4ZZX-48型整秆式甘蔗收割机为研究对象,对所得的匹配关系进行了计算和大田验证,得到以下结论:

1) 要保证根茬切割面平整、不撕裂,切割器转速应大于500r/min;

2) 收割机前进速度较快时,切割器的转速也应相应地较快,才能避免或减少多刀切割和漏割现象。

参考文献

[1]王学超.浅析甘蔗收获机械推广应用存在的问题与对策[J].广西农业机械化,2005(6):13-15.

[2]陈奇海.甘蔗收获机械技术的现状及发展对策[J].热带农业工程,2003(4):2-6.

[3]秦龙杰,白玉成.我国甘蔗收获机械发展前景[J].农业机械,2006(3):115-117.

[4]张立功.甘蔗收获机械技术问题略谈[J].农业机械,2006(3):112-114.

[5]刘庆庭.甘蔗切割机理[D].广州:华南农业大学,2004.

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